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新教材(广西专版)高考化学一轮复习第4章化工生产中的重要非金属元素第2讲硫及其重要化合物课件
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这是一份新教材(广西专版)高考化学一轮复习第4章化工生产中的重要非金属元素第2讲硫及其重要化合物课件，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，强基础增分策略，增素能精准突破，研专项前沿命题，明考向真题演练，课程标准，答案C，针对训练等内容，欢迎下载使用。
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫及其重要化合物的主要性质。2.认识硫及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
一、硫单质的性质1.自然界中硫元素的存在
2.硫单质的物理性质
3.从化合价角度认识硫的氧化性和还原性
微点拨硫具有还原性,加热时可被强氧化剂(如浓硫酸、浓硝酸等)氧化生成SO2:S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O。
二、硫的氧化物1.二氧化硫(1)物理性质
(2)从物质类别和化合价角度认识SO2的化学性质
①具有酸性氧化物的通性(写出相应的化学方程式):ⅰ.与水反应生成亚硫酸: SO2+H2O H2SO3 ; ⅱ.与足量碱溶液反应生成亚硫酸盐,与少量碱溶液反应生成亚硫酸氢盐。例如,SO2与足量NaOH溶液反应: 2NaOH+SO2 === Na2SO3+H2O 。 ②具有弱氧化性:将SO2通入H2S溶液中: SO2+2H2S === 3S↓+2H2O ,SO2作 氧化 剂,体现其 氧化 性。
③具有较强的还原性:强还原性④具有漂白性:ⅰ.SO2可与某些有色物质化合生成不稳定的无色物质,体现其漂白性。ⅱ.工业上可利用SO2来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。SO2还用于杀菌、消毒等。
(3)实验室制法①固体Na2SO3与较浓H2SO4溶液反应,化学方程式为 Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+SO2↑+H2O ; ②铜与浓硫酸混合加热,化学方程式为 Cu+2H2SO4(浓) === CuSO4+SO2↑+2H2O 。
2.三氧化硫(1)物理性质熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,在常温下为液态,在标准状况下为固态。 常在阿伏加德罗常数题中考查SO3的状态(2)化学性质SO3是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,能与水、碱性氧化物、碱溶液等反应。
3.硫的氧化物的污染及治理(1)硫的氧化物的来源、危害及治理
(2)硫酸型酸雨的形成过程
应用提升 SO2、SO3(g)通入BaCl2溶液的反应(1)由于酸性:HCl>H2SO3,SO2通入BaCl2溶液中,不发生反应,无明显现象;(2)SO3(g)通入BaCl2溶液中,反应生成BaSO4沉淀和HCl。
易错辨析 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。(1)硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在O2中的燃烧产物是三氧化硫。( × )(2)SO2可广泛应用于食品漂白。( × )(3)SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好。( × )(4)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同。( × )(5)汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理。( √ )
三、硫酸 硫酸根离子的检验1.硫酸的物理性质(1)纯硫酸是一种无色 油状 液体,沸点高,难挥发。 (2)溶解性:浓硫酸与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热。(3)稀释方法:将 浓硫酸 沿器壁慢慢注入水中,并用 玻璃棒 不断搅拌。
2.稀硫酸的化学性质
3.浓硫酸的三大特性
4.H2SO4化学性质的“两大”易错点(1)硫酸是高沸点、难挥发性的强酸,利用这一性质可以制取HCl和HF:(2)由“量变”引起的“质变”:金属(如Cu、Zn等)与浓硫酸反应时,要注意H2SO4浓度对反应产物的影响。开始阶段产生SO2气体,随着反应的进行,H2SO4的浓度变小,最后变为稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应,Zn与稀硫酸反应生成H2而不是SO2。
5.工业制备硫酸的原理图示
其中,黄铁矿燃烧的化学方程式为 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 。
6.硫酸根离子的检验
应用提升 除去粗盐中可溶性杂质时,加入试剂的顺序除去粗盐中的可溶性杂质,要分三次加入试剂、一次过滤,再加稀盐酸调节溶液的pH,通常有以下三种实验方案:(1)粗盐水→BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→滤液加适量稀盐酸→蒸发结晶→纯净NaCl晶体。(2)粗盐水→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→滤液加适量稀盐酸→蒸发结晶→纯净NaCl晶体。(3)粗盐水→NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤→滤液加适量稀盐酸→蒸发结晶→纯净NaCl晶体。
易错辨析 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性。( √ )(2)50 mL 18.4 ml·L-1的浓硫酸与足量的铜反应,可产生SO2的物质的量为0.46 ml。( × )(3)一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热,产生的气体为SO2和H2的混合气体。( √ )(4)浓硫酸使胆矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末,体现了浓硫酸的脱水性。( × )(5)某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加稀盐酸后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,说明该溶液中一定含有 。( × )(6)向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀出现,说明Na2SO3溶液已经变质。( × )
四、硫及其化合物的转化1.相同价态含硫物质的相互转化发生非氧化还原反应,主要试剂是酸、碱、盐、氧化物等。例如,
分别写出反应②③④的离子方程式:
2.不同价态含硫物质的相互转化发生氧化还原反应,主要试剂是氧化剂和还原剂。当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,可用下图表示:
应用提升 硫及含硫化合物之间的转化关系解读(1)同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。(2)当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如2Na2S+Na2SO3+3H2SO4 === 3Na2SO4+3S↓+3H2O。
考向1.二氧化硫的性质及转化典例突破
(2023河北衡水二模)金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后可用于制硫酸,实现资源化利用。下列化学反应表示正确的是( )A.硫酸型酸雨露置于空气中一段时间后溶液酸性增强:H2SO3+O2 === H2SO4B.用足量的石灰乳吸收废气中的SO2:Ca2++SO2+2OH- === CaSO3↓+H2OC.SO2通入足量的硝酸钡溶液中有白色沉淀生成:3Ba2++3SO2+2 +2H2O === 3BaSO4↓+2NO+4H+D.向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++SO2+2ClO-+H2O === CaSO3↓+2HClO
答案 C解析 氧原子个数不相等,不符合质量守恒定律,A错误;石灰乳是浊液,不能拆写成离子形式,B错误;SO2在酸性条件下可与 发生氧化还原反应: 3Ba2++3SO2+2 +2H2O ===3BaSO4↓+2NO+4H+,C正确;SO2具有还原性,Ca(ClO)2具有强氧化性,会发生氧化还原反应,D错误。
针对训练1. 根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是( )
2.将SO2气体分别通入下列五种溶液中:
回答下列问题:(1)试管①中的实验现象:酸性KMnO4溶液 ,证明SO2具有 性。 (2)试管②中的实验现象:品红溶液 ,证明SO2具有 性。 (3)试管③中 (填“能”或“不能”)观察到沉淀。 (4)试管④中能产生白色沉淀,该沉淀是 (填化学式,下同)。 (5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是 ,用离子方程式表示产生沉淀的过程: 。
归纳总结(1)SO2不能漂白酸碱指示剂:将SO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变成红色,但不褪色。(2)SO2使溶液褪色不一定表现漂白性:SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、氯水、碘水褪色,体现其还原性。(3)SO2通入BaCl2(或CaCl2)溶液,不产生白色沉淀:由于H2SO3的酸性比HCl弱,H2SO3不能与BaCl2(或CaCl2)反应,故不能产生白色沉淀。
考向2.浓硫酸的三大特性
典例突破下列四支试管中分别盛有固体NaBr、NaCl、Na2SO3、Cu,分别向这四支试管中加入适量浓硫酸,部分现象如图所示:
下列判断正确的是( )A.反应①和②的现象说明还原性:Br->Cl-B.浓硫酸与NaCl不反应,白雾是浓硫酸吸水所致C.反应③的现象说明氧化性:浓硫酸>Na2SO3D.反应④的现象除产生有刺激性气味的气体外,溶液中还析出蓝色晶体
答案 A解析 ①中有红棕色气体产生,此气体为Br2,浓硫酸作氧化剂,把Br-氧化成Br2,②中有白雾,此白雾是浓硫酸与NaCl反应生成的HCl的小液滴,Cl-没有被氧化,说明Br-的还原性强于Cl-,A正确、B错误;③中发生的反应为Na2SO3+H2SO4(浓) === Na2SO4+SO2↑+H2O,此反应不是氧化还原反应,C错误;Cu与浓硫酸反应生成CuSO4、SO2、H2O,由于浓硫酸有吸水性,溶液中还析出白色固体,D错误。
针对训练1.(2022广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应溶液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( )
A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
答案 B解析 Cu与浓硫酸反应,既体现浓硫酸的酸性又体现其氧化性,A项错误;紫色石蕊溶液遇到酸会变红,a处变红,说明生成的SO2是酸性氧化物,B项正确;c处是因SO2具有还原性而使酸性高锰酸钾溶液褪色,不是SO2的漂白性,C项错误;试管底部出现的白色固体为CuSO4,不是蓝色固体CuSO4·5H2O的原因是浓硫酸具有吸水性,不能说明反应中没有水生成,D项错误。
2.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到实验目的的是( )
答案 D解析 盛有水的烧杯中水的量减少可以证明浓硫酸具有吸水性,A不符合题意;滤纸片沾上浓硫酸后,很快会因脱水而变黑,B不符合题意;浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内压强增大,U形管内液面出现左低右高的现象,C不符合题意;常温下铜片与浓硫酸不反应,无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性,D符合题意。
归纳总结解答浓硫酸的性质及实验探究类题(1)明确金属与浓硫酸反应的情况:加热时,浓硫酸能与大多数金属(Au、Pt除外)反应生成SO2。(2)注意硫酸的浓度变化引起反应改变:①浓硫酸与活泼金属(如Mg、Zn等)反应,开始生成气体是SO2,最后可能反应生成H2;②加热时,浓硫酸与不活泼金属(如Cu)反应,开始时产生的气体是SO2,变为稀硫酸后,反应不再进行。(3)浓硫酸在反应中可能体现酸性、强氧化性、脱水性等。
典例突破含硫元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是( )A.a可能为正盐,也可能为酸式盐B.c为不溶于盐酸的白色沉淀C.d为含极性键的非极性分子D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀
答案 C解析 盐a与足量的稀盐酸反应产生刺激性气味气体d,d能使KMnO4溶液褪色,故d为SO2,则盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,盐a与足量Cl2反应后生成 , 与BaCl2溶液反应得到沉淀c,故c为BaSO4。盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,故a可能为正盐,也可能为酸式盐,A正确;c为BaSO4,故c为不溶于盐酸的白色沉淀,B正确;d为SO2,SO2是含有极性键的极性分子,C错误;盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,若发生反应Na2S2O3+2HCl === 2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,反应②中还可能生成淡黄色沉淀,D正确。
1.(2022山东淄博三模)在“价—类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质转化及其定量关系。图中的字母分别代表硫及其常见化合物,相关推断不合理的是( )
A.b、d、f既具有氧化性又具有还原性B.硫酸型酸雨的形成过程涉及b到c的转化C.d与c在一定条件下反应可生成b或aD.d在加热条件下与强碱溶液反应生成e和f,且n(e)∶n(f)=2∶1
答案 C解析 根据图中信息,b为H2SO3,d为S,f为亚硫酸盐,这些物质中S元素都处于中间价态,既有氧化性,又有还原性,A项正确;酸雨形成涉及H2SO3被氧气氧化转化为H2SO4,B项正确;d为S,c为H2SO4,硫与浓硫酸加热反应,根据价态变化规律,只能生成b,即H2SO3,不能生成H2S,C项错误;根据得失电子守恒可知n(e)∶n(f)=2∶1,D项正确。
2.(2023湖南邵阳二模)某化学兴趣小组设计一种从硫矿石(主要成分为硫黄及少量FeS2)中提取硫黄的方法如下:
查阅资料:S的熔点为115.2 ℃;CS2的沸点为46.2 ℃。下列说法错误的是( )A.单质硫是分子晶体B.过程①中CS2可用乙醇代替C.过程③的目的是使CS2挥发,同时使硫从水中析出D.将趁热过滤所得滤渣煅烧:4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,反应中每生成1 ml SO2,转移电子的物质的量为5.5 ml
答案 B解析 将硫矿石粉碎,在120 ℃条件下将S变为液体,过滤,得到液态硫,再加入二硫化碳进行萃取,过滤,用70~75 ℃的热水淋浴,将CS2变为气态,而液态硫变为固态,经过一系列过程得到纯硫。硫是非金属单质,单质硫是分子晶体,A正确;硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,因此过程①中CS2不可用乙醇代替,B错误;S的熔点为115.2 ℃,CS2的沸点为46.2 ℃,因此过程③的目的是使CS2挥发,同时使硫从水中析出,C正确;将趁热过滤所得滤渣煅烧: 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,根据化学方程式分析,生成8 ml SO2,转移44 ml电子,因此反应中每生成1 ml SO2,转移电子的物质的量为5.5 ml,D正确。
归纳总结含硫化合物之间转化的“4条”路线(1)-2价硫的化合物间的转化(2)+4价硫的化合物间的转化SO2→H2SO3→NaHSO3→Na2SO3→BaSO3(3)+6价硫的化合物间的转化SO3→H2SO4→NaHSO4→Na2SO4→BaSO4(4)涉及氧化还原反应转化
含硫化合物的制备及性质探究
例题. 探究Na2SO3固体的热分解产物。资料:①4Na2SO3 Na2S+3Na2SO4。②Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S。③BaS能溶于水。隔绝空气条件下,加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A,过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液,放置得无色溶液B。(1)检验分解产物Na2S取少量溶液B,向其中滴加CuSO4溶液,产生黑色沉淀,证实有S2-。反应的离子方程式是 。
(2)检验分解产物Na2SO4取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验,该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),由于沉淀增多对检验造成干扰,另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后, (填操作和现象),可证实分解产物中含有 。
(3)探究(2)中S的来源来源1:固体A中有未分解的Na2SO3,在酸性条件下与Na2S反应生成S。来源2:溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S。针对来源1进行如图实验:
①实验可证实来源1不成立。实验证据是 。 ②不能用盐酸代替硫酸的原因是 。 ③写出来源2产生S的反应的离子方程式: 。 (4)实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S、Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性: 。
思路指导探究(2)中S的来源:
实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S、Na2SO4和S产生:
解析 (1)Na2S和CuSO4溶液发生复分解反应生成硫化铜和硫酸钠,离子方程式为S2-+Cu2+ === CuS↓。(2)由题意可知,Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S。取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验,该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),说明B溶液中含有Na2Sx, Na2Sx与酸反应生成S和H2S,由于沉淀增多对检验造成干扰。另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后,除去生成的S单质,向溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,可证实分解产物中含有 。
(3)①若来源1成立。根据分析,溶液2中含H2SO3,向溶液2中加入少量KMnO4溶液,H2SO3具有还原性,酸性条件下KMnO4具有强氧化性,二者混合应发生氧化还原反应,KMnO4溶液要褪色,但实际上仍为紫色,说明溶液B中不含Na2SO3,即来源1不成立。②不能用盐酸代替硫酸的原因是盐酸中的Cl-具有还原性,能与KMnO4溶液发生氧化还原反应,使KMnO4溶液褪色,干扰实验现象和实验结论。③来源2认为溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S,反应的离子方程式为 +2H+ === H2S↑+(x-1)S↓。(4)根据已知资料:4Na2SO3 Na2S+3Na2SO4,Na2SO3中硫元素的化合价为+4价,Na2SO4中硫元素的化合价为+6价,Na2S中硫元素的化合价为-2价。Na2SO3发生“歧化反应”,其中的硫元素化合价既可升高也可降低,能从+4价降为-2价,也应该可以降到0价生成硫单质。
答案 (1)S2-+Cu2+ === CuS↓(2)取上层清液,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀(3)①向溶液2中加入KMnO4溶液,溶液仍呈紫色②盐酸中氯元素为-1价,是氯元素的最低价,具有还原性,会与KMnO4溶液发生氧化还原反应,使KMnO4溶液褪色,干扰实验现象和实验结论③ +2H+ === H2S↑+(x-1)S↓(4)根据反应4Na2SO3 Na2S+3Na2SO4可知,Na2SO3发生歧化反应,其中的硫元素化合价既可升高也可降低,能从+4价降为-2价,也应该可以降到0价生成硫单质
命题分析含硫化合物的制备及性质探究是高考命题的热点,近几年高考试题多次考查了硫代硫酸钠(Na2S2O3)、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)等物质的制备及性质、Na2SO3的分解及探究等,要求考生根据应对新的问题情境的需要,合理地组织、调动各种相关知识与能力,实施调研、探究或实验活动,分析结果,提出新观点或发现新问题;运用实验等动手操作方法,探究学习探索情境中的各种问题;综合各种技术方法进行组合创新,创新性地解决化学实验新情境问题。
针对训练1.某学习小组设计实验探究H2S的性质,装置如图所示。下列说法正确的是( )A.若F中产生黑色沉淀,则说明H2SO4的酸性比H2S强B.若G中产生黄色沉淀,则说明H2S的还原性比Fe2+强C.若H中溶液变红色,则说明H2S是二元弱酸D.若E中FeS换成Na2S,该装置也可达到相同的目的
答案 B解析 硫化氢和硫酸铜反应生成黑色沉淀硫化铜和硫酸,不能说明H2SO4的酸性比H2S强,只能说明硫化铜不溶于硫酸,A错误;若G中产生黄色沉淀,证明硫化氢可以被Fe3+氧化成S,而Fe3+被还原为Fe2+,则说明H2S的还原性比Fe2+强,B正确;若H中溶液变红色,则说明H2S的水溶液呈酸性,不能说明H2S是二元弱酸,C错误;若E中FeS换成Na2S,由于硫化钠可溶于水,无法达到该装置随开随用、随关随停的目的,D错误。
2.(2023广西桂林联考)(NH4)2S2O8被广泛用于蓄电池工业,在照相工业上用来除去海波。Ⅰ.(NH4)2S2O8的制备原理:H2O2+2H2SO4+2NH3 ===(NH4)2S2O8+2H2O。实验室模拟制备(NH4)2S2O8的装置如图所示。(尾气处理装置略去)
(1)充分反应后,将B中混合液经一系列操作得到晶体,用无水乙醚洗涤,目的是 。 (2)烘干产品时,用红外灯低温烘干,可能的原因是 。
Ⅱ.(NH4)2S2O8的性质探究资料显示,在酸性介质中, 可氧化Mn2+。
(3)根据实验ⅱ的现象,氧化性: (填“>”或“<”) 。 (4)推测实验ⅰ未出现紫色的原因: 。 (5)经检验,棕黑色沉淀为MnO2,针对实验ⅲ中的现象,提出以下假设:假设1: 的浓度较低,不足以将Mn2+氧化为假设2:溶液中存在还原剂Mn2+,将生成的 还原为MnO2①甲同学分析上述实验设计,认为假设1不成立,理由是 。 ②若假设2成立,实验ⅲ中生成MnO2的离子方程式是 。 (6)资料表明Ag+可作为Mn2+和 反应转化为 的催化剂。丙同学设计实验ⅲ的对比实验进行了证实。向 (指明溶质、溶液体积和浓度)中滴加2滴0.1 ml·L-1 AgNO3溶液,再加入0.000 5 ml (NH4)2S2O8固体,加热至沸腾,观察到溶液变为紫色。
答案 (1)防止产品因溶解造成损失(2)产品受热易分解(3)>(4)相比实验ⅱ,实验ⅰ温度较低,反应速率较慢(6)1 mL 0.05 ml·L-1 MnSO4溶液和3滴1 ml·L-1 H2SO4溶液的混合溶液
解析 装置A为实验室制取NH3,制取的NH3通入装置B中与H2O2和浓硫酸发生反应:H2O2+2H2SO4+2NH3 ===(NH4)2S2O8+2H2O,从而制取(NH4)2S2O8。(1)充分反应后,将B中混合液经一系列操作得到晶体,用无水乙醚洗涤,目的是防止产品因溶解造成损失。(2)因为产品受热易分解,所以烘干产品时,用红外灯低温烘干。(3)实验ⅱ中,1 mL 0.05 ml·L-1 MnSO4中滴加(NH4)2S2O8,加热至沸腾后溶液变为紫色,生成 ,说明氧化性:(4)相比实验ⅱ,实验ⅰ温度较低,反应速率较慢,所以未出现紫色。
(6)若Ag+可作为Mn2+和 反应转化为 的催化剂,需要向浓度和体积相同的溶液,即1 mL 0.05 ml·L-1 MnSO4溶液和3滴1 ml·L-1 H2SO4溶液的混合溶液中,滴加2滴0.1 ml·L-1 AgNO3溶液,再加入0.000 5 ml (NH4)2S2O8固体,加热至沸腾,观察溶液变为紫色的速率,证明Ag+的催化作用。
1.(2023北京卷)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性B.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
答案 C解析 浓硫酸具有脱水性,能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除,蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,A正确;浓硫酸脱水过程中释放大量热,此时发生反应C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,产生大量气体,使固体体积膨胀,B正确;结合选项B可知,浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色,体现浓硫酸的强氧化性,C错误;该过程中,蔗糖发生化学反应,发生了化学键的断裂,D正确。
2.工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图,下列说法错误的是( )
A.吸收过程中有气体生成B.结晶后母液中含有NaHCO3C.气流干燥湿料时温度不宜过高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
答案 B解析 根据流程图分析可知,吸收过程中有二氧化碳生成,A正确;要使产物得到NaHSO3,需通入足量SO2,则结晶后母液中溶质是NaHSO3,一定不含NaHCO3,B错误;NaHSO3高温时易分解变质,所以气流干燥过程中温度不宜过高,C正确;向含NaHSO3的母液中加入Na2CO3中和至pH=8,中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D正确。
3.(2022江苏卷)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取SO2气体B.用装置乙制取SO2水溶液C.用装置丙吸收尾气中的SO2D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫及其重要化合物的主要性质。2.认识硫及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
一、硫单质的性质1.自然界中硫元素的存在
2.硫单质的物理性质
3.从化合价角度认识硫的氧化性和还原性
微点拨硫具有还原性,加热时可被强氧化剂(如浓硫酸、浓硝酸等)氧化生成SO2:S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O。
二、硫的氧化物1.二氧化硫(1)物理性质
(2)从物质类别和化合价角度认识SO2的化学性质
①具有酸性氧化物的通性(写出相应的化学方程式):ⅰ.与水反应生成亚硫酸: SO2+H2O H2SO3 ; ⅱ.与足量碱溶液反应生成亚硫酸盐,与少量碱溶液反应生成亚硫酸氢盐。例如,SO2与足量NaOH溶液反应: 2NaOH+SO2 === Na2SO3+H2O 。 ②具有弱氧化性:将SO2通入H2S溶液中: SO2+2H2S === 3S↓+2H2O ,SO2作 氧化 剂,体现其 氧化 性。
③具有较强的还原性:强还原性④具有漂白性:ⅰ.SO2可与某些有色物质化合生成不稳定的无色物质,体现其漂白性。ⅱ.工业上可利用SO2来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。SO2还用于杀菌、消毒等。
(3)实验室制法①固体Na2SO3与较浓H2SO4溶液反应,化学方程式为 Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+SO2↑+H2O ; ②铜与浓硫酸混合加热,化学方程式为 Cu+2H2SO4(浓) === CuSO4+SO2↑+2H2O 。
2.三氧化硫(1)物理性质熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,在常温下为液态,在标准状况下为固态。 常在阿伏加德罗常数题中考查SO3的状态(2)化学性质SO3是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,能与水、碱性氧化物、碱溶液等反应。
3.硫的氧化物的污染及治理(1)硫的氧化物的来源、危害及治理
(2)硫酸型酸雨的形成过程
应用提升 SO2、SO3(g)通入BaCl2溶液的反应(1)由于酸性:HCl>H2SO3,SO2通入BaCl2溶液中,不发生反应,无明显现象;(2)SO3(g)通入BaCl2溶液中,反应生成BaSO4沉淀和HCl。
易错辨析 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。(1)硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在O2中的燃烧产物是三氧化硫。( × )(2)SO2可广泛应用于食品漂白。( × )(3)SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好。( × )(4)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同。( × )(5)汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理。( √ )
三、硫酸 硫酸根离子的检验1.硫酸的物理性质(1)纯硫酸是一种无色 油状 液体,沸点高,难挥发。 (2)溶解性:浓硫酸与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热。(3)稀释方法:将 浓硫酸 沿器壁慢慢注入水中,并用 玻璃棒 不断搅拌。
2.稀硫酸的化学性质
3.浓硫酸的三大特性
4.H2SO4化学性质的“两大”易错点(1)硫酸是高沸点、难挥发性的强酸,利用这一性质可以制取HCl和HF:(2)由“量变”引起的“质变”:金属(如Cu、Zn等)与浓硫酸反应时,要注意H2SO4浓度对反应产物的影响。开始阶段产生SO2气体,随着反应的进行,H2SO4的浓度变小,最后变为稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应,Zn与稀硫酸反应生成H2而不是SO2。
5.工业制备硫酸的原理图示
其中,黄铁矿燃烧的化学方程式为 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 。
6.硫酸根离子的检验
应用提升 除去粗盐中可溶性杂质时,加入试剂的顺序除去粗盐中的可溶性杂质,要分三次加入试剂、一次过滤,再加稀盐酸调节溶液的pH,通常有以下三种实验方案:(1)粗盐水→BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→滤液加适量稀盐酸→蒸发结晶→纯净NaCl晶体。(2)粗盐水→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→滤液加适量稀盐酸→蒸发结晶→纯净NaCl晶体。(3)粗盐水→NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤→滤液加适量稀盐酸→蒸发结晶→纯净NaCl晶体。
易错辨析 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性。( √ )(2)50 mL 18.4 ml·L-1的浓硫酸与足量的铜反应,可产生SO2的物质的量为0.46 ml。( × )(3)一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热,产生的气体为SO2和H2的混合气体。( √ )(4)浓硫酸使胆矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末,体现了浓硫酸的脱水性。( × )(5)某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加稀盐酸后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,说明该溶液中一定含有 。( × )(6)向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀出现,说明Na2SO3溶液已经变质。( × )
四、硫及其化合物的转化1.相同价态含硫物质的相互转化发生非氧化还原反应,主要试剂是酸、碱、盐、氧化物等。例如,
分别写出反应②③④的离子方程式:
2.不同价态含硫物质的相互转化发生氧化还原反应,主要试剂是氧化剂和还原剂。当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,可用下图表示:
应用提升 硫及含硫化合物之间的转化关系解读(1)同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。(2)当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如2Na2S+Na2SO3+3H2SO4 === 3Na2SO4+3S↓+3H2O。
考向1.二氧化硫的性质及转化典例突破
(2023河北衡水二模)金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后可用于制硫酸,实现资源化利用。下列化学反应表示正确的是( )A.硫酸型酸雨露置于空气中一段时间后溶液酸性增强:H2SO3+O2 === H2SO4B.用足量的石灰乳吸收废气中的SO2:Ca2++SO2+2OH- === CaSO3↓+H2OC.SO2通入足量的硝酸钡溶液中有白色沉淀生成:3Ba2++3SO2+2 +2H2O === 3BaSO4↓+2NO+4H+D.向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++SO2+2ClO-+H2O === CaSO3↓+2HClO
答案 C解析 氧原子个数不相等,不符合质量守恒定律,A错误;石灰乳是浊液,不能拆写成离子形式,B错误;SO2在酸性条件下可与 发生氧化还原反应: 3Ba2++3SO2+2 +2H2O ===3BaSO4↓+2NO+4H+,C正确;SO2具有还原性,Ca(ClO)2具有强氧化性,会发生氧化还原反应,D错误。
针对训练1. 根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是( )
2.将SO2气体分别通入下列五种溶液中:
回答下列问题:(1)试管①中的实验现象:酸性KMnO4溶液 ,证明SO2具有 性。 (2)试管②中的实验现象:品红溶液 ,证明SO2具有 性。 (3)试管③中 (填“能”或“不能”)观察到沉淀。 (4)试管④中能产生白色沉淀,该沉淀是 (填化学式,下同)。 (5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是 ,用离子方程式表示产生沉淀的过程: 。
归纳总结(1)SO2不能漂白酸碱指示剂:将SO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变成红色,但不褪色。(2)SO2使溶液褪色不一定表现漂白性:SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、氯水、碘水褪色,体现其还原性。(3)SO2通入BaCl2(或CaCl2)溶液,不产生白色沉淀:由于H2SO3的酸性比HCl弱,H2SO3不能与BaCl2(或CaCl2)反应,故不能产生白色沉淀。
考向2.浓硫酸的三大特性
典例突破下列四支试管中分别盛有固体NaBr、NaCl、Na2SO3、Cu,分别向这四支试管中加入适量浓硫酸,部分现象如图所示:
下列判断正确的是( )A.反应①和②的现象说明还原性:Br->Cl-B.浓硫酸与NaCl不反应,白雾是浓硫酸吸水所致C.反应③的现象说明氧化性:浓硫酸>Na2SO3D.反应④的现象除产生有刺激性气味的气体外,溶液中还析出蓝色晶体
答案 A解析 ①中有红棕色气体产生,此气体为Br2,浓硫酸作氧化剂,把Br-氧化成Br2,②中有白雾,此白雾是浓硫酸与NaCl反应生成的HCl的小液滴,Cl-没有被氧化,说明Br-的还原性强于Cl-,A正确、B错误;③中发生的反应为Na2SO3+H2SO4(浓) === Na2SO4+SO2↑+H2O,此反应不是氧化还原反应,C错误;Cu与浓硫酸反应生成CuSO4、SO2、H2O,由于浓硫酸有吸水性,溶液中还析出白色固体,D错误。
针对训练1.(2022广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应溶液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( )
A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
答案 B解析 Cu与浓硫酸反应,既体现浓硫酸的酸性又体现其氧化性,A项错误;紫色石蕊溶液遇到酸会变红,a处变红,说明生成的SO2是酸性氧化物,B项正确;c处是因SO2具有还原性而使酸性高锰酸钾溶液褪色,不是SO2的漂白性,C项错误;试管底部出现的白色固体为CuSO4,不是蓝色固体CuSO4·5H2O的原因是浓硫酸具有吸水性,不能说明反应中没有水生成,D项错误。
2.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到实验目的的是( )
答案 D解析 盛有水的烧杯中水的量减少可以证明浓硫酸具有吸水性,A不符合题意;滤纸片沾上浓硫酸后,很快会因脱水而变黑,B不符合题意;浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内压强增大,U形管内液面出现左低右高的现象,C不符合题意;常温下铜片与浓硫酸不反应,无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性,D符合题意。
归纳总结解答浓硫酸的性质及实验探究类题(1)明确金属与浓硫酸反应的情况:加热时,浓硫酸能与大多数金属(Au、Pt除外)反应生成SO2。(2)注意硫酸的浓度变化引起反应改变:①浓硫酸与活泼金属(如Mg、Zn等)反应,开始生成气体是SO2,最后可能反应生成H2;②加热时,浓硫酸与不活泼金属(如Cu)反应,开始时产生的气体是SO2,变为稀硫酸后,反应不再进行。(3)浓硫酸在反应中可能体现酸性、强氧化性、脱水性等。
典例突破含硫元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是( )A.a可能为正盐,也可能为酸式盐B.c为不溶于盐酸的白色沉淀C.d为含极性键的非极性分子D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀
答案 C解析 盐a与足量的稀盐酸反应产生刺激性气味气体d,d能使KMnO4溶液褪色,故d为SO2,则盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,盐a与足量Cl2反应后生成 , 与BaCl2溶液反应得到沉淀c,故c为BaSO4。盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,故a可能为正盐,也可能为酸式盐,A正确;c为BaSO4,故c为不溶于盐酸的白色沉淀,B正确;d为SO2,SO2是含有极性键的极性分子,C错误;盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,若发生反应Na2S2O3+2HCl === 2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,反应②中还可能生成淡黄色沉淀,D正确。
1.(2022山东淄博三模)在“价—类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质转化及其定量关系。图中的字母分别代表硫及其常见化合物,相关推断不合理的是( )
A.b、d、f既具有氧化性又具有还原性B.硫酸型酸雨的形成过程涉及b到c的转化C.d与c在一定条件下反应可生成b或aD.d在加热条件下与强碱溶液反应生成e和f,且n(e)∶n(f)=2∶1
答案 C解析 根据图中信息,b为H2SO3,d为S,f为亚硫酸盐,这些物质中S元素都处于中间价态,既有氧化性,又有还原性,A项正确;酸雨形成涉及H2SO3被氧气氧化转化为H2SO4,B项正确;d为S,c为H2SO4,硫与浓硫酸加热反应,根据价态变化规律,只能生成b,即H2SO3,不能生成H2S,C项错误;根据得失电子守恒可知n(e)∶n(f)=2∶1,D项正确。
2.(2023湖南邵阳二模)某化学兴趣小组设计一种从硫矿石(主要成分为硫黄及少量FeS2)中提取硫黄的方法如下:
查阅资料:S的熔点为115.2 ℃;CS2的沸点为46.2 ℃。下列说法错误的是( )A.单质硫是分子晶体B.过程①中CS2可用乙醇代替C.过程③的目的是使CS2挥发,同时使硫从水中析出D.将趁热过滤所得滤渣煅烧:4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,反应中每生成1 ml SO2,转移电子的物质的量为5.5 ml
答案 B解析 将硫矿石粉碎,在120 ℃条件下将S变为液体,过滤,得到液态硫,再加入二硫化碳进行萃取,过滤,用70~75 ℃的热水淋浴,将CS2变为气态,而液态硫变为固态,经过一系列过程得到纯硫。硫是非金属单质,单质硫是分子晶体,A正确;硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,因此过程①中CS2不可用乙醇代替,B错误;S的熔点为115.2 ℃,CS2的沸点为46.2 ℃,因此过程③的目的是使CS2挥发,同时使硫从水中析出,C正确;将趁热过滤所得滤渣煅烧: 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,根据化学方程式分析,生成8 ml SO2,转移44 ml电子,因此反应中每生成1 ml SO2,转移电子的物质的量为5.5 ml,D正确。
归纳总结含硫化合物之间转化的“4条”路线(1)-2价硫的化合物间的转化(2)+4价硫的化合物间的转化SO2→H2SO3→NaHSO3→Na2SO3→BaSO3(3)+6价硫的化合物间的转化SO3→H2SO4→NaHSO4→Na2SO4→BaSO4(4)涉及氧化还原反应转化
含硫化合物的制备及性质探究
例题. 探究Na2SO3固体的热分解产物。资料:①4Na2SO3 Na2S+3Na2SO4。②Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S。③BaS能溶于水。隔绝空气条件下,加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A,过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液,放置得无色溶液B。(1)检验分解产物Na2S取少量溶液B,向其中滴加CuSO4溶液,产生黑色沉淀,证实有S2-。反应的离子方程式是 。
(2)检验分解产物Na2SO4取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验,该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),由于沉淀增多对检验造成干扰,另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后, (填操作和现象),可证实分解产物中含有 。
(3)探究(2)中S的来源来源1:固体A中有未分解的Na2SO3,在酸性条件下与Na2S反应生成S。来源2:溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S。针对来源1进行如图实验:
①实验可证实来源1不成立。实验证据是 。 ②不能用盐酸代替硫酸的原因是 。 ③写出来源2产生S的反应的离子方程式: 。 (4)实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S、Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性: 。
思路指导探究(2)中S的来源:
实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S、Na2SO4和S产生:
解析 (1)Na2S和CuSO4溶液发生复分解反应生成硫化铜和硫酸钠,离子方程式为S2-+Cu2+ === CuS↓。(2)由题意可知,Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S。取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验,该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),说明B溶液中含有Na2Sx, Na2Sx与酸反应生成S和H2S,由于沉淀增多对检验造成干扰。另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后,除去生成的S单质,向溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,可证实分解产物中含有 。
(3)①若来源1成立。根据分析,溶液2中含H2SO3,向溶液2中加入少量KMnO4溶液,H2SO3具有还原性,酸性条件下KMnO4具有强氧化性,二者混合应发生氧化还原反应,KMnO4溶液要褪色,但实际上仍为紫色,说明溶液B中不含Na2SO3,即来源1不成立。②不能用盐酸代替硫酸的原因是盐酸中的Cl-具有还原性,能与KMnO4溶液发生氧化还原反应,使KMnO4溶液褪色,干扰实验现象和实验结论。③来源2认为溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S,反应的离子方程式为 +2H+ === H2S↑+(x-1)S↓。(4)根据已知资料:4Na2SO3 Na2S+3Na2SO4,Na2SO3中硫元素的化合价为+4价,Na2SO4中硫元素的化合价为+6价,Na2S中硫元素的化合价为-2价。Na2SO3发生“歧化反应”,其中的硫元素化合价既可升高也可降低,能从+4价降为-2价,也应该可以降到0价生成硫单质。
答案 (1)S2-+Cu2+ === CuS↓(2)取上层清液,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀(3)①向溶液2中加入KMnO4溶液,溶液仍呈紫色②盐酸中氯元素为-1价,是氯元素的最低价,具有还原性,会与KMnO4溶液发生氧化还原反应,使KMnO4溶液褪色,干扰实验现象和实验结论③ +2H+ === H2S↑+(x-1)S↓(4)根据反应4Na2SO3 Na2S+3Na2SO4可知,Na2SO3发生歧化反应,其中的硫元素化合价既可升高也可降低,能从+4价降为-2价,也应该可以降到0价生成硫单质
命题分析含硫化合物的制备及性质探究是高考命题的热点,近几年高考试题多次考查了硫代硫酸钠(Na2S2O3)、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)等物质的制备及性质、Na2SO3的分解及探究等,要求考生根据应对新的问题情境的需要,合理地组织、调动各种相关知识与能力,实施调研、探究或实验活动,分析结果,提出新观点或发现新问题;运用实验等动手操作方法,探究学习探索情境中的各种问题;综合各种技术方法进行组合创新,创新性地解决化学实验新情境问题。
针对训练1.某学习小组设计实验探究H2S的性质,装置如图所示。下列说法正确的是( )A.若F中产生黑色沉淀,则说明H2SO4的酸性比H2S强B.若G中产生黄色沉淀,则说明H2S的还原性比Fe2+强C.若H中溶液变红色,则说明H2S是二元弱酸D.若E中FeS换成Na2S,该装置也可达到相同的目的
答案 B解析 硫化氢和硫酸铜反应生成黑色沉淀硫化铜和硫酸,不能说明H2SO4的酸性比H2S强,只能说明硫化铜不溶于硫酸,A错误;若G中产生黄色沉淀,证明硫化氢可以被Fe3+氧化成S,而Fe3+被还原为Fe2+,则说明H2S的还原性比Fe2+强,B正确;若H中溶液变红色,则说明H2S的水溶液呈酸性,不能说明H2S是二元弱酸,C错误;若E中FeS换成Na2S,由于硫化钠可溶于水,无法达到该装置随开随用、随关随停的目的,D错误。
2.(2023广西桂林联考)(NH4)2S2O8被广泛用于蓄电池工业,在照相工业上用来除去海波。Ⅰ.(NH4)2S2O8的制备原理:H2O2+2H2SO4+2NH3 ===(NH4)2S2O8+2H2O。实验室模拟制备(NH4)2S2O8的装置如图所示。(尾气处理装置略去)
(1)充分反应后,将B中混合液经一系列操作得到晶体,用无水乙醚洗涤,目的是 。 (2)烘干产品时,用红外灯低温烘干,可能的原因是 。
Ⅱ.(NH4)2S2O8的性质探究资料显示,在酸性介质中, 可氧化Mn2+。
(3)根据实验ⅱ的现象,氧化性: (填“>”或“<”) 。 (4)推测实验ⅰ未出现紫色的原因: 。 (5)经检验,棕黑色沉淀为MnO2,针对实验ⅲ中的现象,提出以下假设:假设1: 的浓度较低,不足以将Mn2+氧化为假设2:溶液中存在还原剂Mn2+,将生成的 还原为MnO2①甲同学分析上述实验设计,认为假设1不成立,理由是 。 ②若假设2成立,实验ⅲ中生成MnO2的离子方程式是 。 (6)资料表明Ag+可作为Mn2+和 反应转化为 的催化剂。丙同学设计实验ⅲ的对比实验进行了证实。向 (指明溶质、溶液体积和浓度)中滴加2滴0.1 ml·L-1 AgNO3溶液,再加入0.000 5 ml (NH4)2S2O8固体,加热至沸腾,观察到溶液变为紫色。
答案 (1)防止产品因溶解造成损失(2)产品受热易分解(3)>(4)相比实验ⅱ,实验ⅰ温度较低,反应速率较慢(6)1 mL 0.05 ml·L-1 MnSO4溶液和3滴1 ml·L-1 H2SO4溶液的混合溶液
解析 装置A为实验室制取NH3,制取的NH3通入装置B中与H2O2和浓硫酸发生反应:H2O2+2H2SO4+2NH3 ===(NH4)2S2O8+2H2O,从而制取(NH4)2S2O8。(1)充分反应后,将B中混合液经一系列操作得到晶体,用无水乙醚洗涤,目的是防止产品因溶解造成损失。(2)因为产品受热易分解,所以烘干产品时,用红外灯低温烘干。(3)实验ⅱ中,1 mL 0.05 ml·L-1 MnSO4中滴加(NH4)2S2O8,加热至沸腾后溶液变为紫色,生成 ,说明氧化性:(4)相比实验ⅱ,实验ⅰ温度较低,反应速率较慢,所以未出现紫色。
(6)若Ag+可作为Mn2+和 反应转化为 的催化剂,需要向浓度和体积相同的溶液,即1 mL 0.05 ml·L-1 MnSO4溶液和3滴1 ml·L-1 H2SO4溶液的混合溶液中,滴加2滴0.1 ml·L-1 AgNO3溶液,再加入0.000 5 ml (NH4)2S2O8固体,加热至沸腾,观察溶液变为紫色的速率,证明Ag+的催化作用。
1.(2023北京卷)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性B.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
答案 C解析 浓硫酸具有脱水性,能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除,蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,A正确;浓硫酸脱水过程中释放大量热,此时发生反应C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,产生大量气体,使固体体积膨胀,B正确;结合选项B可知,浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色,体现浓硫酸的强氧化性,C错误;该过程中,蔗糖发生化学反应,发生了化学键的断裂,D正确。
2.工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图,下列说法错误的是( )
A.吸收过程中有气体生成B.结晶后母液中含有NaHCO3C.气流干燥湿料时温度不宜过高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
答案 B解析 根据流程图分析可知,吸收过程中有二氧化碳生成,A正确;要使产物得到NaHSO3,需通入足量SO2,则结晶后母液中溶质是NaHSO3,一定不含NaHCO3,B错误;NaHSO3高温时易分解变质,所以气流干燥过程中温度不宜过高,C正确;向含NaHSO3的母液中加入Na2CO3中和至pH=8,中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D正确。
3.(2022江苏卷)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取SO2气体B.用装置乙制取SO2水溶液C.用装置丙吸收尾气中的SO2D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
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